Tematy prac dyplomowych na rok akad. 2016/2017 (1) Prace inżynierskie - inżynieria biochemiczna

Transkrypt

1 Tematy prac dyplomowych na rok akad. 2016/2017 (1) Prace inżynierskie - inżynieria biochemiczna Lp Promotor Tematy prac inżynierskich Opis Uwagi W pracy wykonana zostanie ocena właściwości lepkich i lepkosprężystych żeli otrzymanych z wyciągu z nasion bazylii Ocena właściwości pospolitej Ocimum basilicum. Do przeprowadzenia oceny praca inżynierska, dr inż. Magdalena reologicznych żeli otrzymanych 1 właściwości reologicznych tych żeli zastosowana zostanie teoria doświadczalno - Orczykowska z nasion bazylii pospolitej. stabilności koloidów DLVO oraz model Abdel-Khalika, teoretyczna Hassagera i Birda pozwalający na określenie efektów pamięci badanego medium dr inż. Magdalena Orczykowska dr hab. inż. Katarzyna Śliżewska dr inż. Katarzyna Rajkowska Ocena właściwości reologicznych żeli ryżowych z dodatkiem rutyny. Identyfikacja produktów fermentacji substancji prebiotycznych przez bakterie z rodzaju Lactobacilus. Określenie wpływu olejków eterycznych na tworzenie biofilmu przez Candida spp. W pracy wykonana zostanie ocena właściwości lepkich i lepkosprężystych żeli otrzymanych ze skrobi ryżowej o różnej zawartości amylozy, do których dodany zostanie lek w postaci rutyny. Przeprowadzenie oceny właściwości reologicznych tych żeli oparte będzie na zastosowaniu teorii stabilności koloidów DLVO oraz modelu Abdel-Khalika, Hassagera i Birda pozwalającego na określenie efektów pamięci badanego medium. W pracy zostaną określone końcowe produkty fermentacji substancji prebiotycznych (inulina, maltodekstryna, β-glukan, pektyna) przez szczepy bakterii z rodzaju Lactobacillus. Analiza prowadzona będzie metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Są to badania realizowane i finansowane w ramach projektu NCBiR. Celem pracy jest określenie wpływu olejków eterycznych na tworzenie biofilmu przez środowiskowe szczepy Candida spp. W pracy zastosowanych będzie 18 szczepów drożdży, wyizolowanych z produktów spożywczych oraz kolekcyjny szczep Candida albicans jako szczep odniesienia. Zdolność tworzenia struktury biofilmu na powierzchni polimerów stosowanych do produkcji opakowań w przemyśle spożywczym w obecności olejków eterycznych zostanie określona metodą praca inżynierska, doświadczalno - teoretyczna

2 dr hab. inż. Małgorzata Piotrowska dr inż. Jarosław Domański dr inż. Jarosław Domański dr hab. inż. Ewa Liwarska-Bizukojć, prof. PŁ Ocena odporności kompozytów betonowych modyfikowanych siarką na działanie bakterii siarkowych Badanie aktywności wybranych enzymów celulolitycznych wytwarzanych przez grzyby strzępkowe z rodzaju Aspergillus. Badanie przebiegu procesu hydrolizy słomy żytniej przy udziale szczepu Aspergillus niger. Analiza przemian wybranych mikrozanieczyszczeń w bioreaktorach do oczyszczania ścieków. płytkową, a w badaniach zastosowane będą olejki o udokumentowanej aktywności przeciwgrzybowej, tj. olejek drzewa herbacianego, olejek tymiankowy, olejek goździkowy oraz olejek miętowy. Celem pracy jest ocena odporności kompozytów betonowych zawierających siarkę odpadową, tzw. siarkobetonów o różnym składzie na działanie bakterii siarkowych. Materiały będą poddawane działaniu bakterii siarkowych należących do trzech gatunków: Acidithiobacillus ferroxidans, Acidithiobacillus thiooxidans i Thiobacillus thioparus w hodowlach wytrząsanych w pożywkach mikrobiologicznych. W trakcie hodowli oceniany będzie wzrost bakterii, zmiany ph pożywki oraz makroskopowo i mikroskopowo zmiany struktury powierzchni polimerów. Ponadto zostanie zastosowana metoda FTIR do oceny zachodzącego zjawiska korozji biologicznej. Praca dyplomowa polegała będzie na namnożeniu kilku szczepów grzybów strzępkowych z rodzaju Aspergillus na podłożach zawierających materiały lignocelulozwe np. słoma żytnia, w celu uaktywnienia enzymów celulolitycznych. Następnie zostaną oznaczone w przesączu aktywności wybranych enzymów rozkładających materiały lignocelulozowe m.in. celulazę, beta-glukozydazę, lakkazę itp. Słoma żytnia zostanie poddana obróbce enzymatycznej przy udziale wybranego szczepu Aspergillus niger. Czas eksperymentu wyniesie 6 tygodni. W trzydniowych odstępach czasu oznaczane będą następujące parametry: w przesączu lotne kwasy tłuszczowe, chemiczne zapotrzebowanie na tlen, cukry redukujące, wybrane cukry i inne substancje pochodzące z rozkładu celulozy, hemicelulozy i lignin, zaś w materiale stałym sucha masa i sucha masa organiczna, chemiczne zapotrzebowanie na tlen, zawartość celulozy, hemicelulozy i lignin. Celem pracy jest przeanalizowanie losu kilku wybranych mikrozanieczyszczeń w ciągu technologicznym oczyszczalni ścieków, ze szczególnym uwzględnieniem części biologicznej oczyszczalni. Analiza ta, dokonana na podstawie danych

3 literaturowych, będzie połączona z symulacją szlaków biologicznego rozkładu tych mikrozanieczyszczeń z pomocą odpowiednich narzędzi bioinformatycznych (np. PathPred). Wymagana znajomość języka angielskiego dr hab. Beata Gutarowska, prof. PŁ dr inż. Anna Antecka 11 dr inż. Anna Antecka Optymalizacja dawkowania biopreparatu do usuwania lotnych związków odorowych z pomiotu drobiowego. Zastosowanie procesu ultrafiltracji do zatężania enzymu lakaza z płynu pohodowlanego. Zastosowanie procesu frakcjonowania pianowego prowadzonego w trybie ciągłym do separacji enzymu laktaza. 12 dr inż. Anna Antecka Analiza porównawcza Celem pracy jest określenie ilości biopreparatu oraz częstotliwości jego stosowania w celu efektywnego usuwania związków odorowych. Ponadto określenie stopnia redukcji wybranych związków lotnych zawartych w pomiocie kurzym po zastosowaniu biopreparatu. Zakres pracy: Ustalenie optymalnej dawki oraz częstotliwości aplikacji biopreparatu do pomiotu. Określenie wpływu odpowiednich dawek biopreparatu na efektywność usuwania związków odorowych (kwas izomasłowy, siarkowodór, amoniak, di-, tri-metyloamina, suma lotnych związków) metodą chromatografii gazowej (GC/SPME). Określenie wpływu odpowiednich dawek biopreparatu na stan mikrobiologiczny pomiotu drobiowego. Praca doświadczalna, polega na wykonaniu serii eksperymentów z zastosowaniem procesu ultrafiltracji w celu zatężenia enzymu lakaza z płynu pohodowlanego z hodowli grzybowych. W pracy badane będą dwie membrany o punktach odcięcia (cut-off) 10 i 30 kda. Celem pracy jest sprawdzenie i porównanie wydajności procesu dla różnych układów membran. Wymagana znajomość języka angielskiego materiały i artykuły. Wskazane wykonanie eksperymentów w obecnym semestrze letnim 2015/2016. Praca doświadczalna, polega na wykonaniu serii eksperymentów z zastosowaniem procesu frakcjonowania pianowego prowadzonego w trybie ciągłym w celu separacji enzymu lakaza z płynu pohodowlanego z hodowli grzybowej. Celem pracy jest dobór najkorzystniejszych warunków prowadzenia procesu. Wymagana znajomość języka angielskiego materiały i artykuły. Wskazane wykonanie eksperymentów w obecnym semestrze letnim 2015/2016. Praca teoretyczna połączona z analizą otrzymanych wyników doświadczalnych, polega na dokonaniu przeglądu literatury

4 Stanisław Ledakowicz Stanisław Ledakowicz Stanisław Ledakowicz dr inż. Piotr Owczarz dr inż. Katarzyna Paździor dr inż. Katarzyna Paździor wybranych metod separacji i oczyszczania lakaz grzybowych. Badanie właściwości biobójczych chitozanu i tlenu singletowego. Dekontaminacja zanieczyszczeń biologiczno-chemicznych Badanie procesu biosyntezy lakazy podczas hodowli dolewowej C. unicolor w bioreaktorze mieszadłowym. Badanie wpływu czasu kleikowania na właściwości kleików skrobiowych. Analiza zmian toksyczności ścieków włókienniczych pod wpływem oczyszczania różnymi metodami. Analiza porównawcza składu osadu czynnego z różnych odnośnie metod downstream processingu stosowanych do zatężania i oczyszczania lakaz grzybowych. Szczególna uwaga zostanie poświęcona trzem metodom: ultrafiltracji, wodnej ekstrakcji dwufazowej i frakcjonowaniu pianowemu, dla których Dyplomant otrzyma zestaw oryginalnych wyników doświadczalnych, które będą przedmiotem analizy porównawczej. Wymagana znajomość języka angielskiego artykuły naukowe. Praca doświadczalna, polegająca na przeprowadzeniu serii eksperymentów podłożami mikrobiologicznymi dla hodowli bakterii i grzybów z udziałem nośnika chitozanowego bez- i z zaimmobilizowanymymi różnymi fotosensybilizatorami (wytwarzającymi tlen singletowy). Wymagana znajomość języka angielskiego materiały i artykuły. Temat zostanie uszczegółowiony po przeprowadzeniu ćwiczeń, w których Studentka weźmie udział wraz ze Strażą Pożarną w Łodzi. Praca doświadczalna, wymaga zapoznania się z literaturą z zakresu sposobu kleikowania skrobi (na przykładzie skrobi ziemniaczanej). Na podstawie zdobytych wiadomości studentka będzie musiała zaplanować i wykonać doświadczenia związane z kleikowaniem skrobi oraz wyznaczeniem jej właściwości reologicznych po procesie kleikowania. Praca będzie się składała z dwóch części przeglądu literatury opisującej toksyczność ścieków włókienniczych i ich zmiany pod wpływem oczyszczania oraz analizy wyników badań toksyczności wykonanych przez dyplomanta. Wymagana znajomość języka angielskiego. Skład ścieków dopływających do oczyszczalni determinuje skład ilościowy i jakościowy osadu czynnego. W części teoretycznej dyplomant dokona przeglądu literatury zajmującej się zmianami trakcie realizacji Pani M. Trocka trakcie realizacji Pan D. Kowalczyk trakcie realizacji Pani Ż. Wichłacz trakcie realizacji Pan M. Pelc

5 dr inż. Katarzyna Paździor dr inż. Radosław Ślęzak dr inż. Paweł Głuszcz 22 dr inż. Paweł Głuszcz 23 dr inż. Paweł Głuszcz 24 dr inż. Paweł Głuszcz oczyszczalni ścieków. Badanie procesu usuwania związków azotu w reaktorze typu SBR w skali laboratoryjnej. Badanie rozkładu glonów w procesie pirolizy. Badanie parametrów hydrodynamicznych laboratoryjnego bioreaktora air-lift z cyrkulacją wewnętrzną. Badania wstępne biosyntezy kwasu mlekowego metodą tlenową przez Rhisopus oryzae w bioreaktorze air-lift. Badanie przydatności laboratoryjnego fotobioreaktora Biostat RS do prowadzenia hodowli glonów. Badanie procesu sorpcji rtęci z roztworów wodnych przez grzyb P. chryzosporium. składu osadu czynnego pod wpływem różnych czynników. W części doświadczalnej dyplomant pobierze próby osadu czynnego z trzech oczyszczalni ścieków, wykona analizy mikroskopowe pobranych prób oraz przedstawi uzyskane wyniki. W części teoretycznej opisane zostaną podstawy usuwania azotu na drodze biologicznej oraz porównana będzie efektywność reaktorów o działaniu ciągłym z reaktorami typu SBR. Część doświadczalna będzie obejmowała eksperyment w reaktorze typu SBR w skali laboratoryjnej, mający na celu ustalenie wpływu czasu trwania poszczególnych etapów cyklu pracy reaktora na stopień usunięcia związków azotu ze ścieków. Piroliza różnych gatunków glonów będzie badana w analizatorze termograwimetrycznym. Proces ten będzie prowadzony przy różnych szybkościach nagrzewania pieca i przepływu gazu nośnego. Powstający gaz w procesie pirolizy będzie analizowany pod względem zawartości H2, CO, CO2, CH4 i H2O. Praca warsztatowo doświadczalna (bez wykorzystywania żywych drobnoustrojów). Pierwszym etapem będzie przystosowanie bioreaktora air-lift do prowadzenia procesów biosyntezy metodą tlenową, a następnie zbadanie podstawowych parametrów hydrodynamicznych bioreaktora. Praca doświadczalna, polegająca na poprowadzeniu cyklu hodowli grzyba R. oryzae w laboratoryjnym bioreaktorze air-lift z cyrkulacją wewnętrzną i próbie optymalizacji warunków biosyntezy kwasu mlekowego w procesie tlenowym. Wymagana znajomość języka angielskiego (przegląd literatury). Praca doświadczalna początkowo badanie podstawowych parametrów pracy bioreaktora (hydrodynamika, napowietrzanie), w drugim etapie próby poprowadzenia hodowli glonów w tym bioreaktorze. Praca o charakterze doświadczalnym, mające na celu ustalenie zdolności sorpcyjnej grzybni (żywej i martwej) w odniesieniu do rtęci zawartej w środowisku ciekłym. trakcie realizacji Pani B. Swiech

6 25 dr inż. Paweł Głuszcz 26 dr inż. Paweł Głuszcz dr hab. inż. Marcin Bizukojć dr inż. Anna Klepacz- Smółka dr inż. Anna Klepacz- Smółka Badanie procesu sorpcji rtęci z podłoża stałego przez grzyb P. chryzosporium. Wykonanie projektu i budowa stanowiska dydaktycznego do badania procesu hodowli ciągłej drobnoustrojów na zasadzie chemostatu. Ocena wpływu dodatku mikrocząstek mineralnych na tworzenie się aglomeratów grzybni Aspergillus niger ATCC we wczesnych etapach hodowli wstrząsanej. Badanie wpływu ilości inokulum na szybkość wzrostu cyjanobakterii. Badanie wpływu wieku innokulum na szybkość wzrostu Praca o charakterze doświadczalnym, mające na celu ustalenie zdolności sorpcyjnej grzybni (żywej i martwej) w odniesieniu do rtęci zawartej w środowisku stałym. Praca o charakterze praktycznym, inżynierskim, z celem jasno określonym w temacie. Praca eksperymentalna. W pracy zostanie wykorzystana cyfrowa analiza obrazu jako narzędzie do badania oddziaływania mikrocząstek mineralnych na tworzenie peletek Aspergillus niger. Do kolb ze sterylnym podłożem mają być wprowadzone konidiospory oraz mikrocząstki w różnych stężeniach. Następnie co 1-2 godziny obserwowane będą spory, ich aglomeraty oraz przebieg procesu ich kiełkowania. Wykonane zostaną pomiary wielkości i kształtu obserwowanych obiektów. Wymagana znajomość języka angielskiego na poziomie B2. Mikroalgi i cyjanobakterie przetwarzające energię słoneczną w biomasę cieszą się coraz większym zainteresowaniem przemysłu bioenergetycznego, zarówno jako źródło olejów do produkcji biodiesla, jak również jako źródło cennych substancji bioaktywnych. W literaturze przedmiotu można znaleźć szereg informacji na temat metod hodowli mikroalg i cyjanobakterii, nie ma jednak badań dotyczących ilości inokulum i jego wpływu na szybkość wzrostu badanych mikroorganizmów. Dlatego też autor pracy będzie miał za zadanie zbadanie powyższego zagadnienia dla wybranych szczepów rozpatrywanej grupy mikroorganizmów. Autor pracy powinien wykazać się umiejętnością korzystania ze źródeł literaturowych o charakterze naukowym, w celu opracowania zagadnień związanych z powyżej opisaną tematyką, a następnie przeprowadzić eksperyment i wyciągnąć z niego wnioski, tworząc jako element końcowy procedurę lub wytyczne do udziału inokulum w nowych hodowlach. Wraz ze wzrostem świadomości ekologicznej człowieka wzrosło zapotrzebowanie na naturalne źródła cennych substancji

7 cyjanobakterii. chemicznych i olejów, które mogą być wykorzystywane w kosmetyce, farmaceutyce, jak również do produkcji energii odnawialnej. Mikroalgi i cyjanobakterie w swoim składzie zawierają dużą ilość związków chemicznych (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, nukleinowe (RNA i DNA), chlorofil i inne), charakteryzują się również wysoką wydajności produkcji olejów w odniesieniu do zajmowanej powierzchni. W związku z tym cieszą się coraz większym zainteresowaniem różnych gałęzi przemysłu. W literaturze przedmiotu można znaleźć szereg informacji na temat metod hodowli mikroalg i cyjanobakterii, natomiast informacje na temat wpływu wieku innokulum na szybkość wzrostu badanych mikroorganizmów są stosunkowo trudno dostępne. Dlatego też autor pracy będzie miał za zadanie zbadanie powyższego zagadnienia dla wybranych szczepów cyianobakterii. Autor pracy powinien wykazać się umiejętnością korzystania ze źródeł literaturowych o charakterze naukowym, w celu opracowania zagadnień związanych z powyżej opisaną tematyką, a następnie przeprowadzić eksperyment i wyciągnąć z niego wnioski, tworząc jako element końcowy procedurę lub wytyczne w odniesieniu do najlepszego wielu inokulum używanego do szczepienia nowych hodowli. 30 dr inż. Anna Klepacz- Smółka Analiza metod pozyskiwania i oczyszczania substancji wytwarzanych na drodze biotechnologicznej. Wydzielanie i oczyszczanie pożądanych produktów biotechnologicznych, czyli tak zwany Down-Stream Processing (DSP) jest jednym z bardziej wymagających i kosztownych etapów całego procesu produkcyjnego. Ważne jest, aby pozyskiwane produkty (proteiny, DNA, biofarmaceutyki, chlorofil, karotenoidy itp.) były chemicznie czyste i w pełni funkcjonalne po procesach wydzielania (z brzeczki pohodowlanej czy struktur komórkowych) oraz oczyszczania. Dodatkowo należy brać pod uwagę również aspekt ekonomiczny procesu. Praca wymaga gruntownej analizy danych, co pozwoli autorowi wykazać się umiejętnością korzystania ze źródeł literaturowych o charakterze naukowym w celu opracowania

8 31 dr inż. Tomasz Boruta 32 dr inż. Tomasz Boruta 33 dr inż. Tomasz Boruta 34 Liliana Krzystek - Metabolizm wtórny Penicillium solitum: analiza z zastosowaniem chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas. Metabolizm wtórny Penicillium solitum: analiza bioinformatyczna. Biosynteza lowastatyny i kompaktyny: analiza porównawcza z zastosowaniem spektrometrii mas oraz narzędzi bioinformatycznych. Analiza modeli matematycznych procesu zagadnień związanych z powyżej opisaną tematyką. Na podstawie zdobytej wiedzy teoretycznej autor przeprowadzi szereg eksperymentów ekstrakcji cennych substancji (np.chlorofilu) z mikroalg i cyianobakterii termofilnych i psychrofilnych z i bez obróbki wstępnej biomasy. Praca doświadczalno-teoretyczna. Próbki pochodzące z hodowli grzyba strzępkowego Penicillium solitum będą analizowane pod kątem obecności metabolitów wtórnych. W pracy można wyróżnić następujące etapy: a) analiza widm masowych; b) identyfikacja metabolitów wtórnych na podstawie uzyskanych widm, literatury oraz baz danych; c) określenie wpływu warunków prowadzenia hodowli na repertuar metabolitów wtórnych u Penicillium solitum. Wymagana znajomość języka angielskiego (artykuły naukowe). Praca teoretyczna składająca się z następujących etapów: a) poznanie podstawowych narzędzi bioinformatycznych służących do analizy podobieństwa sekwencji genów i białek; b) zidentyfikowanie w genomie Penicillium solitum sekwencji białkowych związanych z metabolizmem wtórnym, np. sekwencji syntaz poliketydowych, syntetaz peptydów nierybosomalnych c) identyfikacja domen katalitycznych i klasyfikacja zidentyfikowanych białek. Wymagana znajomość języka angielskiego (artykuły). Praca doświadczalno-teoretyczna. Elementem doświadczalnym będzie wykorzystanie chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas w celu identyfikacji metabolitów w próbkach pochodzących z hodowli grzybów Aspergillus terreus i Penicillium solitum. Przeprowadzona będzie analiza porównawcza widm masowych lowastatyny i kompaktyny. Część teoretyczna będzie obejmowała poznanie podstawowych narzędzi bioinformatycznych oraz porównanie genów i szlaków metabolicznych związanych z biosyntezą lowastatyny i kompaktyny. Wymagana znajomość języka angielskiego (artykuły). Jest to praca analityczna, wymaga znajomości języka angielskiego. Jej celem jest krytyczna analiza modeli

9 prof. ndzw. PŁ biologicznego suszenia. matematycznych zaproponowanych do opisu procesu biologicznego suszenia materii organicznej. Analiza potencjału surowcowego odpadów z Jest to praca analityczna. Jej celem jest krytyczna analiza Liliana Krzystek - potencjału surowcowego z przemysłu żywności i napojów w przemysłu żywności i napojów prof. ndzw. PŁ Polsce do produkcji biogazu. do produkcji biogazu. Liliana Krzystek - prof. ndzw. PŁ dr inż. Mariola Błaszczyk dr inż. Jacek Balcerzak Analiza wpływu dodatku serwatki i frakcji glicerynowej w procesie fermentacji metanowej roślin energetycznych. Badanie zmian struktury emulsji podczas jej przenikania przez warstwy skórne. Optymalizacja procesu plazmowego szczepienia związków grzybobójczych typu amin i fenoli na filmach polimerowych z badaniami struktury powierzchni modyfikowanych filmów techniką XPS. Celem pracy jest porównanie produkcji biogazu oraz przebiegu procesów fermentacji metanowej roślin energetycznych z dodatkiem serwatki i frakcji glicerynowej. Praca dotyczyłaby określenia stopnia zatrzymania składników emulsji w strukturze skórnej w warunkach napływu grawitacyjnego. Praca będzie miała charakter eksperymentalny i będzie realizowana za pomocą zmodyfikowanej wersji już istniejącej aparatury. Celem pracy jest realizacja planu badawczego związanego z modyfikacją powierzchni wybranego polimeru syntetycznego (PET / PE / PVC) techniką plazmowej depozycji związków o charakterze antygrzybiczym wraz z analizą zmian struktury chemicznej powierzchni próbek wysokospecjalistyczną techniką instrumentalną XPS (rentgenowska spektroskopia fotoelektronów).